Linux:编译,链接,自动化构建工具

将c语言源代码编译成可执行程序的过程包括以下几个步骤，每一步都对源代码进行了不同的处理：

1. 预处理（.c文件 -> .i文件）

   目的：将头文件和宏进行替换，取消注释。文件从 code.c 变为 code.i。

   

   现在我使用指令对 .c 文件进行预处理，让我们来看一下预处理后的代码：

   gcc -E code.c -o code.i

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   可以看到头文件确实被库 中的代码替换了；而其他代码保持不变。

   

   注意：替换后的代码仍然是C语言代码，只是变得更加简洁（没有注释）。

2. 编译（.i文件 -> .s文件）

   目的：将C语言代码处理为汇编代码。

   这次我们直接使用预处理过的文件进行下一步的汇编：

   gcc -S code.i -o code.s

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   我们发现这次处理后的代码已经变成我们看不懂的了，这就是已经从C代码转换为了汇编代码。

3. 汇编（.s文件 -> .o文件）

   目的：进一步处理汇编代码，形成机器可识别的代码（可重定向目标文件）。

   这次我们使用上一次的 code.s 文件继续编译，会报错；所以我们这次使用 code.c 来进行处理：

   gcc -c code.c -o code.o

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   这次的代码和上次的有变化，但还是看不懂。我们记住是从汇编代码处理为了机器可识别的代码，变成了可重定向目标文件。

4. 链接（.o文件 -> exe文件）

   目的：产生可执行文件。

   这次使用 .o 文件链接为 exe 文件：

   gcc code.o -o code

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   E、S、c选项先有语言还是先有编译器？答案是先有语言，但并不是先有当前编译器的语言。在最早的时期，人们都是使用二进制语言来编写程序的；然而，为了更加方便地编写代码，人们使用二进制编写了汇编代码，因此汇编语言产生了。然后，人们又使用汇编代码开发出了汇编代码编译器，这个过程就叫做语言自举。

   动态连接和静态连接库的位置，我们平时使用的头文件都是声明，实现都在库文件中，库一般都在 /usr/include 目录下。

   

   连接方式分为动态链接和静态连接。

   查看文件使用的哪种库？

   

   根据红色的部分判断是什么库？

   云服务器默认没有安装C/C++静态标准库，我们可以使用 yum 按照下面的指令安装：

   sudo yum install libstdc++-static

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   Makefile自动构建工具

   我们可以把 Makefile 理解为指令的集合；Makefile 文件里有我们写好的很多指令，然后我们对 Makefile 进行操作就可以更加便捷地调用其内部的指令。

   举个例子，比如有一份 proc.c 的C语言文件，在使用的过程中需要多次对文件编译，通常情况下每次编译都要使用 gcc proc.c -o proc 生成可执行文件 proc；这样操作是很麻烦的。Makefile 工具可以很好地解决这种频繁调用编译的问题。

   Makefile 的使用：

   

   第一行：proc 是生成的文件，proc.c 是依赖文件；冒号代表的是依赖关系。第二行需要空一个 Tab 键的长度（不能使用空格），然后输入要执行的命令。

   

   我们直接使用指令 make 就可以调用 gcc proc.c -o proc 指令了，这样使用起来是不是会很方便？

   那是不是也可以这样方便地清理文件呢？

   答案是可以的：

   

   不同的是删除代码不需要依赖任何文件，所以没有依赖文件。我们需要使用 make clean 来调用清除可执行程序的指令。

   为什么 gcc proc.c -o proc 直接使用 make 就可以呢？

   这是因为代码的执行顺序是从上到下的，make 默认调用第一个依赖关系命令，这里实际上 make 的完整指令应该是 make proc。

   目标的调用顺序

   现在来写一下C语言编译的完整过程：

   

   程序执行的顺序是从上往下执行的，当执行 gcc proc.o -o proc 时，这时候还没有 proc.o 文件，所以就会先把这一行的指令放入堆栈中，依次类推，直到最后 gcc -E proc.c -o proc.i 产生了 proc.i 文件，紧接着指令依次出栈；最后执行完毕。

   .PHONY伪目标

   在没有使用 .PHONY 的情况下，proc.c 文件在最新版本时，只能 make 一次。这样做的目的是提高效率。

   

   在此编译会给出“proc is up to date”，proc 可执行程序是最新的，不需要再次编译。

   如何查看文件是否是最新的？

   

   stat 文件名：查看文件的最近一次的更改时间相关的信息。正常情况下，proc.c 文件的时间应该是在 proc 之前的，因为先有 proc.c 再有 proc；这是我刚才更新了一下 proc.c 文件，这时候 proc.c 比 proc 还要新，所以这个时候是可以重新编译的。

   使用伪目标忽略时间：

   

   如果我们对 make proc 设置伪目标，那样就可以无限次地编译了。

   

   总结

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